[发明专利]一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法。

背景技术

近年来，无线通信网络频谱稀缺问题越来越严重，认知无线电作为一种切实可行的方法能够很好的解决这个问题。认知无线电技术允许次级用户以一种随机的方式动态的共享未被充分利用的授权用户的频谱资源。

频谱感知技术是认知无线电中一项重要的技术，次级用户通过频谱感知发掘未被授权用户占用的空闲频谱，从而在不干扰授权用户通信的前提下实现动态频谱共享。在时隙系统中，现有的频谱感知方法要求次级用户在每个时隙的开始对频谱状态进行感知。但是现有的方法中，次级用户在每个时隙的开始均需进行一次频谱感知，根据真实频谱占用情况统计，而频谱的占用/空闲状态往往持续多个时隙而不是每个时隙都会发生变化；因此，无须每个时隙均进行频谱感知。已有研究中，频繁的频谱感知会造成大量的能量消耗。此外，在频谱感知时间内，所有次级用户无法进行数据传输，从而导致系统吞吐量降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法，降低了系统能量消耗，提高了系统吞吐量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法，该方法包括：

获取当前频谱感知结果；

若当前频谱感知结果为频谱忙碌，且对应的频谱感知间隔为θ₁，则根据频谱感知间隔内频谱状态变为空闲的时隙个数的期望值f_O(θ₁)，计算降低的吞吐量的期望值f_T(θ₁)；再计算平均每个时隙的感知能量消耗f_E(θ₁)；并根据计算出的f_T(θ₁)与f_E(θ₁)计算最优频谱感知间隔；

若当前频谱感知结果为频谱空闲，且对应的频谱感知间隔为θ₀，则根据频谱感知间隔内频谱状态变为忙碌的时隙个数的期望值g_O(θ₀)，计算降低的吞吐量的期望值g_T(θ₀)以及授权用户遭受的干扰的期望值g_I(θ₀)；再计算平均每个时隙的感知能量消耗g_E(θ₀)；并根据计算出的g_E(θ₀)、g_T(θ₀)与g_I(θ₀)计算最优频谱感知间隔。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，根据初始感知状态的不同，通过系统吞吐量、能量消耗以及对授权用户造成的干扰来计算最优频谱感知间隔，使次级用户能够根据最新感知结果动态的决定下一次进行频谱预测的时间，更具有灵活性；另一方面，与现有的频谱感知方法需要次级用户在每个时隙的开始进行感知不同，本发明的方法在一定数目的时隙间隔内进行频谱感知即可，这不仅能够降低由于频谱感知带来的能量消耗，还能够使系统获得较大的吞吐量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施一例提供的一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法的流程图；

图2为本发明实施一例提供的频谱感知过程的示意图；

图3为本发明实施二例提供的频谱感知结果为频谱忙碌时最优频谱感知间隔计算结果的示意图；

图4为本发明实施二例提供的频谱感知结果为频谱空闲时最优频谱感知间隔计算结果的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种认知无线电网络中频谱感知间隔的决策方法的流程图。如图1所示，该方法主要包括如下步骤：